Підсилення основ, реконструкція і ремонт фундаментів. Будівництво в умовах щільної забудови (стр. 3 из 5)

Загальне число контрольних шурфів, розвідницьких виробок і точок зондування встановлюють залежно від складності геологічної будови й ступеня вивченості території, розмірів будівель та споруд. Інженерно-геологічному обстеженню основ і фундаментів передує детальне вивчення наявних проектних і архівних матеріалів первинних вишукувань, стану існуючих будівель і споруд, умов закладення фундаментів і інших підземних комунікацій.

Спостереження за величинами осідань і деформаціями є спеціальним видом геодезичних робіт, які виконуються за погодженою із проектною або науково-дослідною організацією програмою. З огляду на те, що на період спостережень основна частина деформацій, як правило, завершена, для оцінки швидкості їх протікання необхідно забезпечувати максимальну точність спостережень.

Спостереження за осіданням здійснюються методом геодезичного нівелювання. Найбільш оптимальною в умовах реконструкції і підсилення фундаментів може бути так звана методика ”безреперного” нівелювання», при якій визначають лише значення відносних вертикальних переміщення осадових знаків. При цьому вертикальні переміщення визначають шляхом порівняння відповідних перевищень, обмірюваних у різні моменти часу.

Спостереження за кренами будівлі або фундаментів здійснюють методом геодезичного нівелювання (по різниці осідання протилежних сторін, віднесеної до поперечного розміру) або способом проєкціювання з використанням теодоліта (по різниці відліків проекцій вгорі й внизу, віднесеної до висоти).

До складу геодезичних робіт входить також організація спостережень за тріщинами. Ці спостереження мають дві мети: виявити поширення зон деформацій (маяками, мал.2.1) і встановити характер розвитку ушкоджень у часі, (наприклад, за допомогою найпростішого мікроскопа).

а) б) в)

Рис 2.1 Види алебастрових маяків

а - у формі вісімки; б - зі скляною пластинкою; в - з пластинками що перекривають одна одну

На основі викладеного застосовують наступний порядок виконання робіт при посиленні фундаментів і їхніх основ.

1. Обстеження будівлі (споруди) з попереднім висновком про причини деформацій.

2. Геодезичні спостереження до попереднього висновку і після нього.

3. Інженерно - геологічні вишукування на стадії технічного проекту.

4. Аналіз деформацій і їх причин.

5. Розробка варіантів підсилення (технічний проект перебудови фундаментів).

6. Інженерно - геологічні вишукування на стадії робочих креслень.

7. Розробка робочих креслень підсилення фундаментів або зміцнення основ.

8. У зв'язку з можливим при перебудові фундаментів збільшенням потужності активної зони (особливо при наявності слабких ґрунтів) виконують розрахунок основ за граничними станами.

3. ЗМІЦНЕННЯ Й ПІДСИЛЕННЯ ОСНОВ

Зміцнення й підсилення основ може бути здійснено шляхом осушення і дренажу, закріплення і зміцнення ґрунтів.

Осушення і дренаж основ застосовують самостійно або в комплексі з активними способами захисту від деформацій (підсилення фундаментів, заміна або підсилення надземних конструкцій).

Для захисту основ від впливу підземних вод здійснюють наступні заходи:

1. Повне припинення доступу води на забудовану територію. У цьому випадку влаштовують нагірні канави і кювети, водоперехоплюючі і відвідні лотки, дренажні траншеї або засипання із відвідними дренажними трубами, (мал.3.1,а) протифільтраційні завіси та ін. Сюди ж належать заходи щодо відведення поверхневих вод, здійснюваного шляхом вертикального планування і влаштування зливової каналізації.

а) б) в)

Рис. 3.1 Схема дренажних пристроїв

а) закритий дренаж; б) пристінний дренаж; в) кільцева система водозниження при всебічному припливі підземних вод; 1 - місцевий ґрунт; 2 - дрібнозернистий пісок; 3 - грубозернистий пісок; 4 - гравій (щебінь); 5 - трубчаста дрена; 6 - ущільнений ґрунт; 7 - вертикальна гідроізоляція підвальної стіни; 8 - захищаєма будівля; 9 - вісь водознижувальних (дренажних) свердловин; 10 - знижений рівень підземних вод; 11 - первісний рівень підземних вод.

2. Водозахисні заходи, призначені для відводу води потрапляючої до будівлі від розташованих поряд джерел замочування. У цьому випадку влаштовують кільцеві дренажі у вигляді траншей з прокладеними в них дренами, заповнених дренажним матеріалом, дренажні завіси, дренажні галереї та ін.

3. Заходи, направлені на зниження рівня підземних вод безпосередньо під фундаментами будівлі. Застосовують пристінний дренаж уздовж обгороджуючої стіни з зануренням дренажних відвідних труб нижче підошви фундаменту, (мал. 3.2, 6), вертикальний дренаж з водознижуючих свердловин (мал. 3.2, в), променевий дренаж у вигляді горизонтальних дрен, виконаних з вертикального колодязя та ін. При цьому слід досягати такого зниження, щоб крива депресії проходила на 0.5м нижче необхідного рівня осушення основи.

При здійсненні водозниження в ґрунтах, що мають коефіцієнт фільтрації менше 0.1м/сут., використовують спеціальні методи водозниження - вакуумування й электроосушення.

Дренажні води відводяться від фундаментів самопливом або примусовою відкачкою зі скиданням їх у каналізаційну або зливову мережу, водоймища.

Підвищення міцності основ, у тому числі й на період підсилення фундаментів і надземних конструкцій, може бути забезпечено методами закріплення (хімічне, термічне, фізико-хімічне).

За характером розташування ін`єкторів хімічне закріплення може бути вертикальним, похилим, горизонтальним і комбінованим (мал.3.2,а, б, в і г відповідно). Закріплювані зони можуть бути стрічковими, суцільними, переривчастими, кільцевими.

а) б) в) г)

Рис.3.2 Схеми можливого розташування ін`єкторів при закріпленні основ: 1 – фундамент, 2 - ін`єктор, 3 - зона закріплення, 4 - шахта.

Вибір способу і схем закріплення залежить від виду та характеристик ґрунту основи, форми і розмірів фундаменту, діючих навантажень. До традиційних способів хімічного закріплення відносять цементацію, силікатизацію (одно- і двохрозчинну, газову, электросилікатизацію), електрохімічне закріплення, смолизацію.

Термозакріплення (випал) застосовується, головним чином, при закріпленні лесових необводнених ґрунтів.

Фізико-хімічні або комбіновані способи ґрунтуються на ін'єкційній і бурозмішувальній технології. До цих способів відносять нагнітання цементно-піщаних розчинів, розрядно-імпульсний (электророзрядна обробка свердловин із закріплюючим матеріалом) і струменеву технологію (гідравлічне руйнування ґрунту в свердловині высоконапірными струменями з наступним заповненням порожнин, що утворилися, закріплюючим матеріалом).

Підсилення основи може бути забезпечено також глибинним ущільненням ґрунту механічними способами - улаштуванням похилих ґрунтових паль (піщаних і грунтовапняних) чи включенням у основу твердих елементів (наприклад, залізобетонних, буронабивних і буроін`єкційних паль).

Основи можуть бути посилені шляхом улаштування по периметру фундаменту обгороджуючої стінки нижче підошви на глибину, рівну 1-2 ширинам фундаменту. Обгороджуючі стінки можуть бути вертикальними або похилими, з монолітного або збірного залізобетону, шпунта, паль (задавлюваних, буронабивних, буроін`єкційних). Ґрунт основи, розташований між обгороджуючими стінками, ущільнюється, отже частину навантаження внаслідок тертя сприймають стінки. Крім того, обгороджуючі стінки перешкоджають випиранню слабкого ґрунту з-під підошви.

4. ПІДСИЛЕННЯ ТА РЕКОНСТРУКЦІЯ ФУНДАМЕНТІВ МІЛКОГО ЗАКЛАДЕННЯ

Вибір методу підсилення і реконструкції фундаментів мілкого закладення (як стрічкових, так і стовпчастих) залежить від причин, що викликають необхідність такого підсилення, конструктивних особливостей існуючих фундаментів і ґрунтових умов майданчика. Як правило, застосовують такі методи.

1. В разі руйнування матеріалу фундаменту, недостатньої несучої здатності основи і необхідності часткового збільшення навантаження, застосовують підсилення кладки шляхом:

- нагнітання цементного розчину в порожнечі;

- заміну слабкої ділянки фундаменту;

- влаштування бетонних або залізобетонних обойм без розширення або з розширенням підошви фундаменту (мал. 4.1,а, б, в).

а) б) в)

Рис. 4.1 У кріплення фундаменту

а - цементацією; б - заміною слабкої ділянки; в - бетонною обоймою; 1 - існуючий фундамент; 2 – ін’єктор; 3 - металеві підкріплюючі балки; 4 - новозведена частина фундаменту; 5 - обойма; 6 - анкерні стрижні.

2. При великій товщі слабких ґрунтів у основі, корозійному або іншому руйнуванні фундаментів, необхідності збільшення глибини закладення або зміни підземної частини будівлі здійснюють підводку конструктивних елементів (плити, стовпи) під існуючі фундаменти (мал. 4.2,а, б). Підводку стовпів і плит виконують у шаховому порядку або шляхом зведення суцільної стіни.

а) б)

Рис. 4.2 Конструктивні рішення підводки фундаменту:

а - стовпи із шаховим розташуванням у плані;

б - залізобетонні плити;

1 - фундамент; 2 - стовп; 3 - шурф; 4 - плита; 5 - арматурний каркас,